Question

20．某校一個(gè)生物興趣小組借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對DNA復(fù)制方式等問題進(jìn)行研究．
（1）該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)程序，請對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：在氮源為¹⁴N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為¹⁴N-DNA分子；在氮源為¹⁵N的培養(yǎng)基生長的大腸桿菌，其DNA分子均為¹⁵N-DNA．用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示，其DNA分別分布在輕帶和重帶上．
第二步：將親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上繁殖一代，然后進(jìn)行離心處理，請分析：如果其DNA分布的位置是一半在輕帶，一半在重帶，則說明DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制；如果DNA分布的位置是全部在中帶，則為半保留復(fù)制．根據(jù)已有知識，你認(rèn)為第一種現(xiàn)象會不會出現(xiàn)？不會．
（2）有人提出：將以上實(shí)驗(yàn)第二步培養(yǎng)得到的大腸桿菌的DNA用解旋酶處理后再離心，就能直接判斷DNA的復(fù)制方式，如果輕帶和重帶各占$\frac{1}{2}$，則一定為半保留復(fù)制．這位同學(xué)的說法是否正確？不正確，原因是無論哪種復(fù)制方式，離心的結(jié)果都是輕帶和重帶各占$\frac{1}{2}$．
（3）DNA復(fù)制的意義是保持親子代遺傳信息的連續(xù)性．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個(gè)親代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子復(fù)制后，兩個(gè)子代DNA分子是：一個(gè)¹⁵N-¹⁵N，一個(gè)¹⁴N-¹⁴N，在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子復(fù)制后，兩個(gè)子代DNA分子都是¹⁵N-¹⁴N，在離心管中分布的位置全部在中帶．

解答 解：（1）親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上繁殖一代后，全保留復(fù)制的話，2個(gè)DNA分子中1個(gè)DNA是¹⁴N-DNA、另外1個(gè)DNA是¹⁵N-DNA，故一半在輕帶位置，一半在重帶位置；半保留復(fù)制的話，2個(gè)DNA分子中都是各一條鏈含¹⁴N、一條鏈含¹⁵N，故全部位于中帶位置．根據(jù)已有知識，全保留復(fù)制現(xiàn)象不會出現(xiàn)．
（2）第一代的DNA用解旋酶處理后再離心，半保留復(fù)制和全保留復(fù)制形成的DNA鏈中都是2條¹⁴N，2條¹⁵N，都是一半在輕帶位置，一半在重帶位置．因此這位同學(xué)的說法不正確．
（3）DNA復(fù)制的意義是保持親子代遺傳信息的連續(xù)性．
故答案為：
（1）全保留     半保留       不會
（2）不正確     無論哪種復(fù)制方式，離心的結(jié)果都是輕帶和重帶各占$\frac{1}{2}$
（3）保持親子代遺傳信息的連續(xù)性

點(diǎn)評 本題考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識，準(zhǔn)確判斷問題的能力，屬于基礎(chǔ)題．